模拟重力分异实验的宏观大型岩心的制备装置及制备方法与流程

本发明涉及油田开发室内实验领域，尤其涉及一种模拟重力分异实验的宏观大型岩心的制备装置及制备方法。

背景技术：

目前，新老油田在采取增产技术措施前，均需在实验室进行物理模拟实验，实验效果的好坏对这些措施的实施决策会有直接影响。因此，室内实验的模拟应尽可能和矿场储层的实际情况接近。

现有室内实验所用的一般模拟岩心只会对储层渗透率、储层部分岩石和一些地质构造做出模拟。实验过程中，由于其厚度和长度有限，并不能有效模拟重力对其内流体流动的影响。现有室内模拟方案中，缺少对重力分异方面的模拟，如何对该领域进行有效模拟，目前还没有成熟的手段。

现有技术中，公开了两种方法，第一种是使带电单元与聚合物表面官能团紧密联接，当驱替液在位于对应重力分异模拟器内的岩心中沿主流线方向运动时，受到重力分异模拟器内存在的垂直磁场的作用而受到向下的洛仑兹力，利用岩心受到的洛仑兹力来模拟重力作用，从而使得在很薄的岩心内也能够有效模拟重力的作用，并且可以通过调节磁场的强度以控制磁力大小来模拟不同储层条件下的重力分异作用。该方法使用向未带电聚合物溶液中添加磁力助剂以配合磁场产生的洛仑兹力的方法实现对实际储层中重力的模拟，但是添加试剂不可避免的影响驱替剂内部分子结构，进而影响驱替效果。另外，如果需要模拟的重力过大，即油层过厚，要求磁场强度太太，会使室内实验存在危险。

另一种方法是，采用二维可视泡沫评价装置，可以开展泡沫平面及纵向封堵效果研究，泡沫重力分异研究等。可以一定程度上对泡沫重力分异研究，但是该模型尺寸范围较小，其模拟结果的局限性会与矿场的实际情况仍具有一定偏差。

因此，现有技术中的缺陷是：现有室内实验用岩心因其尺寸的局限性，对重力分异的模拟结果会产生不可避免的影响。

技术实现要素：

针对上述技术问题，本发明提供一种模拟重力分异实验的宏观大型岩心的制备装置及制备方法，采用模块化的方法，通过大型立体模型，运用填砂管与人造岩心以及天然岩心组合的方式实现油层加厚的问题，从而为油藏储层重力分异的有效模拟提供一种物理模型。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：

本发明提供一种模拟重力分异实验的宏观大型岩心的制备装置，包括：

多个升降架、工作台、加热垫、透明槽、方形空心管、挤压装置、岩心固定器和加热装置；

所述方形空心管包括十字方管、三头方管、直角方管和方形填砂管，所述多个升降架均匀分布在所述工作台两侧，所述加热垫分为上加热垫和下加热垫，所述下加热垫位于所述工作台上，所述下加热垫上方为所述透明槽，所述透明槽底部铺设环氧树脂垫块，所述环氧树脂垫块位于所述方形空心管的下方，所述方形填砂管与所述十字方管、三头方管和直角方管连接，置于所述透明槽中对应位置，构成宏观大型岩心的制备模型。

本发明的技术方案为：通过多个升降架、工作台、加热垫、透明槽、方形空心管、挤压装置、岩心固定器和加热装置组装成的制备装置进行模拟重力分异实验的宏观大型岩心的制备；

其中，所述方形空心管包括十字方管、三头方管、直角方管和方形填砂管，所述多个升降架均匀分布在所述工作台两侧，所述加热垫分为上加热垫和下加热垫，所述下加热垫位于所述工作台上，所述下加热垫上方为所述透明槽，所述透明槽底部铺设环氧树脂垫块，所述环氧树脂垫块位于所述方形空心管的下方，所述方形填砂管与所述十字方管、三头方管和直角方管连接，置于所述透明槽中对应位置。

进一步地，所述加热垫的材质为胶皮。胶皮为耐高温的材质。

进一步地，所述升降架和所述方形空心管的材质为钢铁。钢铁材质具有高强度和承压能力。

进一步地，所述上加热垫和所述下加热垫尺寸相同，通过不同形状的环扣扣合连接。根据实际需求选择环扣的形状，上下两个加热垫的尺寸相同，使岩心在实验过程中受热均匀。

进一步地，所述十字方管、三头方管和直角方管内部设置有胶套。

胶套起到很好的密封作用。

本发明提供一种基于模拟重力分异实验的宏观大型岩心的制备装置的制备方法包括：

步骤S1，根据矿场实际储层情况，获取厚油层参数，所述参数包括油层厚度、孔隙度、油水密度、模拟厚油层射孔密度，并选取该厚油层中的多个天然岩心；

步骤S2，确定室内实验制备的模拟重力分异的岩心模型的参数，包括宏观岩心渗透率、孔隙度、宏观大型物理模型高度、宽度、注采井数及布设位置；

步骤S3，根据所述厚油层参数，制备多个基础模块岩心；

步骤S4，根据所述多个基础模块岩心的尺寸，制备方形空心管，所述方形空心管包括十字方管、三头方管、直角方管和方形填砂管；

步骤S5，将所述方形填砂管压填，压填完成后，在所述十字方管、三头方管和直角方管内放入所述多个天然岩心；

步骤S6，将所述多个基础模块岩心填入所述方形空心管连接组成的模型中，用挤压装置将模型整体挤压紧固，得到宏观岩心模型；

步骤S7，对所述宏观岩心模型进行井位布设，并进行刮胶处理，得到刮胶后的宏观岩心模型；

步骤S8，对所述刮胶后的宏观岩心模型进行一体化浇铸，得到浇铸后的宏观岩心。

本发明的技术方案为：先根据矿场实际储层情况，获取厚油层参数，所述参数包括油层厚度、孔隙度、油水密度、模拟厚油层射孔密度，并选取该厚油层中的多个天然岩心；然后确定室内实验制备的模拟重力分异的岩心模型的参数，包括宏观岩心渗透率、孔隙度、宏观大型物理模型高度、宽度、注采井数及布设位置；

接着根据所述厚油层参数，制备多个基础模块岩心；然后根据所述多个基础模块岩心的尺寸，制备方形空心管，所述方形空心管包括十字方管、三头方管、直角方管和方形填砂管；接着将所述方形填砂管压填，压填完成后，在所述十字方管、三头方管和直角方管内放入所述多个天然岩心；

然后将所述多个基础模块岩心填入所述方形空心管连接组成的模型中，用挤压装置将模型整体挤压紧固，得到宏观岩心模型；接着对所述宏观岩心模型进行井位布设，并进行刮胶处理，得到刮胶后的宏观岩心模型；最后对所述刮胶后的宏观岩心模型进行一体化浇铸，得到浇铸后的宏观岩心。

本发明模拟重力分异实验的宏观大型岩心的制备方法，采用模块化的方法，通过大型立体模型，运用填砂管与人造岩心以及天然岩心组合的方式实现油层加厚的问题，从而为油藏储层重力分异的有效模拟提供一种物理模型；运用该岩心模型可有效模拟油层的重力分异现象，其实验结果可为矿场提供指导依据。

进一步地，所述步骤S3包括：

根据所述厚油层参数，准备压制模具，选择制备基础岩心的材料；

将所述选择制备基础岩心的材料进行搅拌，搅拌后倒入所述压制模具中，进行刮砂处理；

刮砂处理后，进行加热固形处理，得到待切割的岩心；

将所述待切割的岩心进行切割处理，得到多个基础模块岩心。

进一步地，所述步骤S4中，根据所述多个基础模块岩心的尺寸，制备方形空心管，具体为：

根据所述多个基础模块岩心的尺寸，制备带微孔胶皮；

根据所述多个基础模块岩心的尺寸和所述带微孔胶皮的尺寸，制备方形空心管。

进一步地，所述步骤S7包括：

根据矿场油层射孔数据，以多注多采方式模拟设置布井位置，用环氧树脂在所述基础模块岩心顶面对应位置粘黏注采端，为所述基础模块岩心布设注入井、采出井以及饱和油的井位；

通过所述升降架将所述宏观岩心模型整体升起，去除底部的所述透明槽和所述下加热垫，通过所述岩心固定器将所述宏观岩心模型整体的一侧面进行固定，进行刮胶；

待胶干燥后，将所述宏观岩心模型整体升起，撤掉所述岩心固定器，将所述透明槽及所述下加热垫放回原处，所述透明槽位于所述下加热垫上方；

在所述透明槽中布置环氧树脂垫块，将所述宏观岩心模型放平，置于所述透明槽内的环氧树脂垫块上；

对所述宏观岩心模型整体的一侧面进行刮胶处理，所述一侧面为与所述岩心固定器接触的一面，待胶干燥后，完成刮胶处理，得到刮胶后的宏观岩心模型。

进一步地，所述步骤S8包括：

向所述宏观大型岩心的制备装置中的透明槽内倒入环氧树脂，待环氧树脂没过所述刮胶后的宏观岩心模型整体底面，并到达侧壁预设位置后停止；

待所述环氧树脂干燥后，继续缓慢倒入环氧树脂，直至其与所述刮胶后的宏观岩心模型整体顶面的注采端平齐；

待所述环氧树脂干燥后，完成浇铸处理，得到浇铸后的宏观岩心。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1示出了本发明第一实施例所提供的模拟重力分异实验的宏观大型岩心的制备装置中升降台和工作台示意图；

图2示出了本发明第一实施例所提供的模拟重力分异实验的宏观大型岩心的制备装置中的下加热垫示意图；

图3示出了本发明第一实施例所提供的模拟重力分异实验的宏观大型岩心的制备装置中的加热垫环扣示意图；

图4示出了本发明第一实施例所提供的模拟重力分异实验的宏观大型岩心的制备装置中的透明槽示意图；

图5示出了本发明第一实施例所提供的模拟重力分异实验的宏观大型岩心的制备装置中的胶皮示意图；

图6示出了本发明第一实施例所提供的模拟重力分异实验的宏观大型岩心的制备装置中的十字方管、三头方管和直角方管剖面示意图；

图7示出了本发明第一实施例所提供的模拟重力分异实验的宏观大型岩心的制备装置中的方形填砂管示意图；

图8示出了本发明第一实施例所提供的模拟重力分异实验的宏观大型岩心的制备装置中的宏观岩心模型整体连接完成示意图；

图9示出了本发明第一实施例所提供的模拟重力分异实验的宏观大型岩心的制备装置中的挤压装置示意图；

图10示出了本发明第一实施例所提供的模拟重力分异实验的宏观大型岩心的制备装置中的岩心固定器；

图11示出了本发明第一实施例所提供的模拟重力分异实验的宏观大型岩心的制备方法流程图；

图12示出了本发明第一实施例所提供的模拟重力分异实验的宏观大型岩心的制备方法中宏观岩心模型整体布井示意图；

图13示出了本发明第一实施例所提供的模拟重力分异实验的宏观大型岩心的制备方法中浇铸后宏观岩心模型整体示意图；

图14示出了本发明第二实施例所提供的模拟重力分异实验的宏观大型岩心的制备方法中浇铸后宏观岩心模型整体示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只是作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

实施例一

如图1至图10，本发明提供一种模拟重力分异实验的宏观大型岩心的制备装置，包括：

多个升降架1、工作台2、加热垫3、透明槽4、方形空心管5、挤压装置6、岩心固定器7和加热装置8(图中未标出)；

方形空心管5包括十字方管501、三头方管502、直角方管503和方形填砂管504，多个升降架1均匀分布在工作台2两侧，加热垫3分为上加热垫301和下加热垫302，下加热垫302位于工作台2上，下加热垫302上方为透明槽4，透明槽4底部铺设环氧树脂垫块9(图中未标出)，环氧树脂垫块9位于方形空心管5的下方，方形填砂管504与十字方管501、三头方管502和直角方管503连接，置于透明槽4中对应位置，构成宏观大型岩心的制备模型。

本发明的技术方案为：通过多个升降架1、工作台2、加热垫3、透明槽4、方形空心管5、挤压装置6、岩心固定器7和加热装置8组装成的制备装置进行模拟重力分异实验的宏观大型岩心的制备；

其中，方形空心管5包括十字方管501、三头方管502、直角方管503和方形填砂管504，多个升降架1均匀分布在工作台2两侧，加热垫3分为上加热垫301和下加热垫302，下加热垫302位于工作台2上，下加热垫302上方为透明槽4，透明槽4底部铺设环氧树脂垫块9，环氧树脂垫块9位于方形空心管5的下方，方形填砂管504与十字方管501、三头方管502和直角方管503连接，置于透明槽4中对应位置。

具体地，方形填砂管504与十字方管501、三头方管502和直角方管503连接，组成的宏观大型岩心的制备模型中，每个置放基础模块岩心14的格子四周设置有胶皮12，胶皮12上表面粗糙化处理，便于刮胶与基础模块岩心14成为一体。胶皮12上带有微孔10，可以使基础模块和方形填砂管相连通。其外侧长度和宽度范围为52cm—72cm，高度范围为2.5cm—4.5cm。其内侧长度和宽度范围为50cm—70cm，高度范围为2.5cm—4.5cm。微孔10半径范围为0.3cm—0.5cm。

优选地，加热垫3的材质为胶皮。胶皮为耐高温的材质。

优选地，升降架1和方形空心管5的材质为钢铁。钢铁材质具有高强度和承压能力。

优选地，上加热垫301和下加热垫302尺寸相同，通过不同形状的环扣扣合连接。如图3所示，A表示上加热垫环扣，B表示下加热垫环扣；根据实际需求选择环扣的形状，上下两个加热垫3的尺寸相同，使岩心在实验过程中受热均匀。不加热时，例如升降起落可以承压，需要加热时充气，其上带有注气泄压口20，可外接注气阀，紧贴岩心可以实现恒温作用。

特别地，上加热垫301在基础岩心对应井位处均布有通孔，通孔半径范围为0.4cm—0.6cm，可使井位注采端19与控制阀相连。

优选地，十字方管501、三头方管502和直角方管503内部设置有胶套17。两端含有内螺纹16，放入天然岩心后，可给胶套17外周加压使其紧固天然岩心。其横截面的正方形长度和宽度范围为2.5cm—4.5cm，圆形除去内螺纹16的直径为2.8cm。

优选地，方形填砂管504两端有外螺纹18，可以和其它3种方形空心管501、502和503通过螺纹旋入连接，连接后其内侧面和其它方形空心管内胶套17内侧面相接。填砂时，先将线性填砂管一端用密封盖15通过螺纹旋入密封，旋入深度与十字方管可旋入深度相同，然后用小的机械压头定压压填填砂管，测试渗透率满足要求后成批加工，待烘干后根据胶皮上的微孔10位置在对应位置钻同样大小的微孔10。

具体地，升降架1通过滑轮11和绳索13固定在工作台2上。滑轮11为钢铁材质，绳索13为钢丝绳。

具体地，升降架1可拆装。升降架1由多个短节通过螺纹连接而成，每个短节一端为内螺纹16，另一端为外螺纹18，短节螺纹长度为5cm，总长度为105cm。升降架高度可为200cm以上直至需求高度。

具体地，滑轮11半径范围为5cm—7cm，焊接固定在升降架最顶端。

具体地，方形填砂管504和其余三种方形空心管501、502和503通过螺纹连接，各基础模块岩心14和对应胶皮嵌套连接，各胶皮和周围4种方形空心管嵌套连接。待连接完成后用挤压装置6对其挤压，确保基本单元的连接及密封。

具体地，如图9所示，挤压装置6包括挤压槽601、液压箱602、旋转阀603、控制阀604和压力表605；挤压槽601为方形，挤压槽601与液压箱602连接，液压箱602与旋转阀603连接，控制阀604和压力表605位于液压箱602的出口端。使用时将挤压槽601套入宏观岩心模型整体外围，开启控制阀604，顺时针转动旋转阀603，将液压油挤入挤压槽601四周，待压力表到达要求数值后停止转动旋转阀603，挤压开始，持续1分钟之后逆时针转动旋转阀603使其复位，关闭控制阀604。

如图12所示，具体地，岩心固定器7包括肋板701、紧固栓702、机械臂703和紧固块704。

如图11所示，本发明提供一种基于模拟重力分异实验的宏观大型岩心的制备装置的制备方法包括：

步骤S1，根据矿场实际储层情况，获取厚油层参数，参数包括油层厚度、孔隙度、油水密度、模拟厚油层射孔密度，并选取该厚油层中的多个天然岩心；

步骤S2，确定室内实验制备的模拟重力分异的岩心模型的参数，包括宏观岩心渗透率、孔隙度、宏观大型物理模型高度、宽度、注采井数及布设位置；

步骤S3，根据厚油层参数，制备多个基础模块岩心14；

步骤S4，根据多个基础模块岩心14的尺寸，制备方形空心管5，方形空心管5包括十字方管501、三头方管502、直角方管503和方形填砂管504；

步骤S5，将方形填砂管504压填，压填完成后，在十字方管501、三头方管502和直角方管503内放入多个天然岩心；

步骤S6，将多个基础模块岩心14填入方形空心管5连接组成的模型中，用挤压装置6将模型整体挤压紧固得到宏观岩心模型；

步骤S7，对宏观岩心模型进行井位布设，并进行刮胶处理，得到刮胶后的宏观岩心模型；

步骤S8，对刮胶后的宏观岩心模型进行一体化浇铸，得到浇铸后的宏观岩心。

本发明的技术方案为：先根据矿场实际储层情况，获取厚油层参数，参数包括油层厚度、孔隙度、油水密度、模拟厚油层射孔密度，并选取该厚油层中的多个天然岩心；然后确定室内实验制备的模拟重力分异的岩心模型的参数，包括宏观岩心渗透率、孔隙度、宏观大型物理模型高度、宽度、注采井数及布设位置；

接着根据厚油层参数，制备多个基础模块岩心14；然后根据多个基础模块岩心14的尺寸，制备方形空心管5，方形空心管5包括十字方管501、三头方管502、直角方管503和方形填砂管504；接着将方形填砂管504压填，压填完成后，在十字方管501、三头方管502和直角方管503内放入多个天然岩心；

然后将多个基础模块岩心14填入方形空心管5连接组成的模型中，用挤压装置6将模型整体挤压紧固，得到宏观岩心模型；接着对所述宏观岩心模型进行井位布设，并进行刮胶处理，得到刮胶后的宏观岩心模型；最后对刮胶后的宏观岩心模型进行一体化浇铸，得到浇铸后的宏观岩心。

本发明模拟重力分异实验的宏观大型岩心的制备方法，采用模块化的方法，通过大型立体模型，运用填砂管与人造岩心以及天然岩心组合的方式实现油层加厚的问题，从而为油藏储层重力分异的有效模拟提供一种物理模型；运用该岩心模型可有效模拟油层的重力分异现象，其实验结果可为矿场提供指导依据。

具体地，步骤S3包括：

根据厚油层参数，准备压制模具，选择制备基础岩心的材料；

将选择制备基础岩心的材料进行搅拌，搅拌后倒入压制模具中，进行刮砂处理；

刮砂处理后，进行加热固形处理，得到待切割的岩心；

将待切割的岩心进行压制切割处理，得到多个基础模块岩心14。

具体地，步骤S4中，根据多个基础模块岩心14的尺寸，制备方形空心管5，具体为：

根据多个基础模块岩心14的尺寸，制备带微孔胶皮；

根据多个基础模块岩心14的尺寸和带微孔胶皮的尺寸，制备方形空心管5。

具体地，步骤S7包括：

根据矿场油层射孔数据，以多注多采方式模拟设置布井位置，用环氧树脂在基础模块岩心14顶面对应位置粘黏注采端19，为基础模块岩心14布设注入井、采出井以及饱和油的井位；

通过升降架1将宏观岩心模型整体升起，去除底部的透明槽4和下加热垫302，通过岩心固定器7将宏观岩心模型整体的一侧面进行固定，进行刮胶；

待胶干燥后，将宏观岩心模型整体升起，撤掉岩心固定器7，将透明槽4及下加热垫302放回原处，透明槽4位于下加热垫302上方；

在透明槽4中布置环氧树脂垫块9，将宏观岩心模型放平，置于透明槽4内的环氧树脂垫块9上；

对宏观岩心模型整体的一侧面进行刮胶处理，一侧面为与岩心固定器7接触的一面，待胶干燥后，完成刮胶处理，得到刮胶后的宏观岩心模型。

具体地，步骤S8包括：

向宏观大型岩心的制备装置中的透明槽4内倒入环氧树脂，待环氧树脂没过刮胶后的宏观岩心模型整体底面，并到达侧壁预设位置后停止；

待环氧树脂干燥后，继续缓慢倒入环氧树脂，直至其与刮胶后的宏观岩心模型整体顶面的注采端19平齐；

待环氧树脂干燥后，完成浇铸处理，得到浇铸后的宏观岩心，如图13所示。

具体地，宏观岩心模型整体顶面为正方形或长方形，可根据模拟要求罗列成1.98m至10m或更高的岩心。

具体地，基础模块岩心14长度和宽度范围均为50cm—70cm，高度范围为2.5cm—4.5cm。总孔隙体积范围为1562.5ml—5512.5ml，渗透率范围为0.1md—24000md。

实施例二

针对大庆油田某区块油层厚度2m，有明显重力分异现象，根据此区块具体地质特征制作模拟重力分异实验的宏观大型岩心。下面结合实施例一中的图1至图13，并结合实施例二中的图14，对本发明做进一步说明，其步骤如下：

步骤一：针对实际矿场厚油层获取相关参数及天然岩心若干，参数包括油层厚度、孔隙度、油水密度、厚油层射孔密度；

根据矿场厚油层资料得知油层厚度为2m，孔隙度为25％，油的密度为0.85g/cm³，地层水的密度为1.05g/cm³，厚油层射孔密度为每米15个孔。

步骤二：根据实际储层重力分异情况确定室内实验制备的重力分异模拟模型岩心的的参数，包括宏观岩心渗透率、孔隙度、宏观大型物理模型高度、宽度、注采井数及布设位置；

根据实际储层重力分异情况确定室内实验制备的重力分异模拟模型岩心的的宏观岩心渗透率为2130md，孔隙度为25％，宏观大型物理模型长度和宽度均为198cm，高度为3cm，注采井数相同为6口，其位置为图14中所示，左侧6口为注入井，右侧6口为采出井。

步骤三：准备制作宏观岩心模型整体所涉及的各装置；

1)根据步骤二中的参数，制备宏观岩心模型整体大型可起落带滑轮11、升降架1、加热垫3和透明槽4。

各装置部件选择：

选取滑轮11为锰钢材质，半径为6cm；选取升降架1为锰钢材质，高度为300cm；选取绳索13为钢丝绳；选取加热垫3长度和宽度均为205cm，高度为3cm，下加热垫302的注气泄压口20半径为0.5cm，上加热垫301的通孔半径为0.5cm；选取透明槽4长度和宽度均为202cm，高度为8cm。

2)按照步骤一中厚油层参数制备基础模块岩心14，由基础模块岩心14尺寸制备带微孔10的胶皮12，由基础模块岩心14和带微孔胶皮12尺寸制备方形空心管5，分别为方形填砂管504、十字方管501、三头方管和502直角方管503。将方形填砂管504一端用密封盖15旋进密封，用小的机械压头压填，压填之后测试渗透率，如渗透率和天然岩心渗透率一致，则成批压填，之后烘干。压填完成后根据胶皮的微孔10尺寸和位置在方形填砂管侧壁靠基础模块岩心14一侧钻对应微孔10，并在其余三种方形空心管内放入对应长度天然岩心。

各装置部件选择：

选取9块基础模块岩心14，长度和宽度均为60cm，高度为3cm，总孔隙体积为2700ml，渗透率为2130md；选取胶皮12外侧长度和宽度为62cm，高度为3cm，内侧长度和宽度为60cm，高度为3cm，微孔10半径为0.4cm；选取十字方管501、三头方管502和直角方管503为锰钢材质，其横截面的正方形长度和宽度均为3cm，圆形除去内螺纹16的直径为2.8cm，内螺纹16长度为1.5cm，胶套17的内径为2.5cm，外径为2.8cm；选取方形填砂管504为锰钢材质，总长度为55cm，其横截面的正方形长度和宽度均为3cm，圆形内径为2.5cm，两端外螺纹18的长度为1.5cm；选取岩天然心长度为3.75cm、6.25cm和10cm三种规格。

步骤四：组装制作宏观岩心模型整体所涉及的各装置；

下加热垫302位于工作台2上，其上为方形透明槽4，在透明槽4底部各方形空心管5下方、各基础模块岩心14下方以及对应胶皮12下方铺设环氧树脂垫块9。方形填砂管504和其余三种方形空心管通过螺纹连接，各基础模块岩心14和对应胶皮12嵌套连接，各胶皮12和周围4种方形空心管嵌套连接。待连接完成后用挤压装置对其挤压，确保基本单元的连接及密封，如图8所示。

挤压装置使用时将挤压槽601套入宏观岩心模型整体外围，开启控制阀604，顺时针转动旋转阀603，将液压油从液压箱602中挤入挤压槽601四周，待压力表605显示2MPa后停止转动旋转阀603，挤压开始，持续1分钟之后逆时针转动旋转阀603使其复位，关闭控制阀604。

步骤五：浇铸宏观岩心模型整体；

1)布井；

根据矿场油层射孔数据，用五点法井网对基础模块岩心14布井。如图14所示，用环氧树脂在基础模块岩心14顶面对应位置粘黏注采端19。用宏观岩心模型整体左侧的6个注采端19模拟注入井，用宏观岩心模型整体右侧的6个注采端19模拟采出井，用五点法井网的中心处注采端19模拟饱和水与饱和油的井位。

2)模型刮胶；

通过升降架1上的滑轮11，用绳索13将挤压好的宏观岩心模型整体升起，去除原底部透明槽4及下加热垫302。在工作台2上放置岩心固定器7，调节绳索13位置，将宏观岩心模型整体面积较小的任一侧面立于岩心固定器7上的肋板701处，转动机械臂703，使紧固块704紧贴与肋板701接触面相邻的两个侧面，之后用紧固栓702固定机械臂703，完成固定。给宏观岩心模型整体剩余侧面刮两次胶，待胶干燥后松开岩心固定器的机械臂703，控制滑轮11用绳索13将宏观岩心模型整体升起，撤掉岩心固定器7，将透明槽4及下加热垫302放回原处。在透明槽4中布置环氧树脂垫块9，之后将宏观岩心模型整体缓慢放平，置于透明槽4内环氧树脂垫块9上。给宏观岩心模型整体的最后一个侧面刮两次胶，待其干燥后，刮胶工艺完成。

3)一体化浇铸；

向透明槽4内缓慢倒入环氧树脂，待环氧树脂没过宏观岩心模型整体底面，并到达侧壁1.5cm后停止，待环氧树脂干燥后，继续缓慢倒入环氧树脂，直至其与宏观岩心模型整体顶面的注采端19平齐。待其干燥后，浇铸工艺完成。浇铸后宏观岩心模型整体，如图14所示。

4)模型饱和水、饱和油；

将上加热垫301置于浇铸完成的宏观岩心模型整体顶面，通过上加热垫301对应基础岩心井位的通孔处，将注入井、采出井和饱和水、饱和油井位装上控制阀，并将剩余井位用密封螺栓封死。关闭注入井和采出井的控制阀，将饱和水管线排空以后连接对应井位的控制阀，对宏观岩心模型整体饱和水，之后关闭饱和水井位的控制阀。将饱和油装置上的管线排空后连接到之前饱和水的控制阀，开启控制阀对宏观岩心模型整体饱和油。宏观岩心模型整体饱和水、饱和油之后，将饱和油井位对应的控制阀关闭。

5)密封装置。

从上加热垫301上方控制阀处引出注入井与采出井管线，之后使上加热垫301环扣和下加热垫302环扣扣合，使宏观岩心模型整体上端密封。

步骤六：调整模型位置，准备开展厚油层重力分异实验。

将宏观岩心模型整体用绳索13套紧，之后控制升降架1上的滑轮11使宏观岩心模型整体升起，并保持垂直状态。开启加热装置8，通过注气泄压口20上的注气阀注入热气体，将宏观岩心模型整体环境加热到45℃，之后关闭注气阀，准备开展厚油层重力分异模拟实验。

本发明实施后，运用该岩心模型结合相关的实验方法可以有效地进行矿场重力分异现象模拟，能为矿场方案的决策提供重要的指导依据。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。